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Alterazioni dell’equilibrio Alterazioni dell’equilibrio acidoacido--basebase
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In base all’equazione di Henderson-Hasselbalch
Si ha acidosi quando il rapporto HCO3- /CO2
diminuisce, causando una diminuzione del pH.
Se il rapporto diminuisce per perdita di HCO3- l’acidosi è
definita metabolica (non-respiratoria), se per aumento di CO2 l’acidosi è definita respiratoria
Si ha alcalosi quando il rapporto HCO3- /CO2 aumenta,
causando un aumento del pH.
Se il rapporto aumenta per aumento di HCO3- l’alcalosi è
definita metabolica (non-respiratoria), se per diminuzioni di CO2 l’alcalosi è definita respiratoria
pH = pK+ log [HCO3
-]
[CO2 ]
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I compensi sono:
Respiratori:
Iperventilazione, nell’acidosi metabolica
Ipoventilazione, nell’alcalosi metabolica
Renali:
Aggiunta netta di HCO3- al sangue e maggiore
escrezione di NH4+ e acidi titolabili nelle urine,
nell’acidosi respiratoria e metabolica
Aumentata escrezione di HCO3- e mancata escrezione di
NH4+ e acidi titolabili, nell’alcalosi respiratoria e
metabolica
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Basi tampone totali (Riserva alcalina):
Somma di tutti gli anioni (essenzialmenteproteinati e bicarbonati) con effetto tampone
• La concentrazione totale delle basi tamponeè un buon indice per il riconoscimento dellealterazioni dell’equilibrio acido-base
• Maggiore concentrazione delle basi tampone,rispetto al normale, viene indicato come BEpositivo, minore concentrazione come BEnegativo
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Acidosi respiratoria:Acidosi respiratoria:
HCO3-pH pCO2
Fase cronicaCompenso renale:
• Maggiore secrezione H+
• Riassorbimento totale HCO3-
• Maggiore escrezione di NH4+ (formazione nuovo HCO3
-)
[HCO3-] aumenta di 3.5 mEq/l per ogni 10 mmHg di
incremento della pCO2
Fase acuta:
• Tamponamento intracellulare
[HCO3-] aumenta di 1 mEq/l per ogni 10 mmHg di
incremento della pCO2
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Cause Cause
Eziologia dell’acidosi respiratoria Eziologia dell’acidosi respiratoria
Oppiacei, barbiturici, anestetici Lesioni del sistema nervoso
centraleApnea protratta di origine
centraleTerapia con ossigeno
Inibizione centro respiratorio
Disordini neuromuscolari
Sindrome di Guillain-Barrè Poliomelite
Sclerosi multiplaLesioni del midollo spinale
Miastenia gravePatologie muscoli respiratori
Ostruzione vie aeree Broncopneumopatia ostruttiva
Disordini degli scambi gassosi
PolmoniteEdema polmonare
Restrizione toraco-polmonare
CifoscoliosiFibrosi polmonare
Pneumotorace
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Acidosi metabolica:Acidosi metabolica:pH HCO3
- pCO2
Compenso respiratorio: Compenso respiratorio:
• Iperventilazione (pCO2 si riduce di 1.2 mmHg per 1 mEq/ldi riduzione della [HCO3
-], risposta limitata dallaconseguente diminuzione di pCO2 che inibisce laventilazione)
Compenso renale: Compenso renale:
• Maggiore secrezione di H+
• Riassorbimento totale di HCO3-
• Maggiore escrezione di NH4+ (formazione nuovo HCO3
-)
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Eziologia dell’acidosi metabolicaEziologia dell’acidosi metabolica
Eccessiva produzione o
ingestione di H+
Chetoacidosi:• Diabete mellito
• Alcolismo• Denutrizione
Acidosi lattica:• Ipossiemia
• Anemia• Avvelenamento da CO
• Esercizio intenso• Sindrome da distress respiratorio dell’adulto
Ingestione farmaci o sostanze tossiche:
• Metanolo (acido formico)• Etanolo
• Salicilati• Glicole etilenico
• Cloruro di ammonio
CauseCause
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Incapacità di eliminare H+
• Insufficienza renale cronica
• Acidosi renale tubulare di tipo I
• Acidosi renale di tipo 4 (ipoaldosteronismo,
l’iperpotassiemia inibisce la sintesi di NH3)
Perdita di HCO3-
• Diarrea
• Acidosi renale di tipo 2 (insufficiente riassorbimento
renale di HCO3-)
Cause Cause
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HCO3-
pH pCO2
Alcalosi respiratoria:Alcalosi respiratoria:
Fase cronicaFase cronicaCompenso renale:Compenso renale:
• Minore secrezione H+
• Minore riassorbimento e maggiore escrezione di HCO3-
• Minore escrezione di NH4+
[HCO3-] si riduce di 5 mEq/l per ogni 10 mmHg di riduzione
della pCO2
Fase acuta:Fase acuta:
• Tamponamento intracellulare
[HCO3-] si riduce di 2 mEq/l per ogni 10 mmHg di riduzione
della pCO2
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Cause Cause
Eziologia dell’alcalosi respiratoria
• Iperventilazione psiconevrotica
• Setticemia da Gram negativi• Intossicazione da salicilato
• Disordini neurologici (tumori, ictus)
Stimolazione centro respiratorio
Carenza di ossigeno• Altitudini elevate
• polmonite, embolia polmonare
• Anemia grave
Ventilazione meccanica Iperventilazione
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pH HCO3- pCO2
Compenso respiratorio:Compenso respiratorio:
• Ipoventilazione (pCO2 aumenta di 0.7 mmHg per 1 mEq/l di aumento della [HCO3
-])
Compenso renale: Compenso renale:
• Minore secrezione di H+
• Minor riassorbimento e maggiore escrezione di HCO3-
Alcalosi metabolica:Alcalosi metabolica:
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Perdita di H+
• Vomito (Perdita di H+ gastrici, permanenza HCO3
- nel sangue, sostenuta dalla riduzione del LEC, ipopotassiemia)
• Iperaldosteronismo (aumentata secrezione di H+ dalle cellule intercalari,
ipopotassiemia)
Alcalosi da riduzione del LEC
• Diuretici che agiscono sull’ansa di Henle e diuretici tiazidici
(aumentato riassorbimento di HCO3-
per aumento di angiotensina II)
Ingestione o somministrazione
eccessiva di HCO3-
• Ingestione di antiacidi
• HCO3- endovenoso
Cause Cause
Eziologia dell’alcalosi metabolica Eziologia dell’alcalosi metabolica
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Emesi
Perdita di HCl gastrico
Perdita di H+ fissi Riduzione volume del LEC
Angiotensina II
Scambio Na+-H+
Riassorbimento HCO3
-
Alcalosi metabolica
Aldosterone
Secrezione H+ Secrezione K+
Ipopotassiemia
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Nomogramma acidoNomogramma acido--basebase
Vi sono riportati i valori di pH del sanguearterioso, di [HCO3
-]p e della pCO2 che siintersecano, secondo l’equazione diHenderson-Hasselbalch.
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Relazione tra [HCO3-] plasmatica e pH per diversi valori di pCO2. La zona
verde indica gli ambiti fisiologicamente accettabili di pCO2 (35-50mmHg) e di [HCO3
-]p (22-28 mM). Fuori da tale regione si delimitano 4quadranti:
• Sinistra acidosi, Destra alcalosi, Alto natura respiratoria, Basso non-respiratoria
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Relazione tra [HCO3-]p e pCO2. Ad ogni pH corrisponde un rapporto fisso
tra i due valori (linee rette per ogni pH). Il comportamento passivo delplasma dipende dal suo contenuto di HCO3
- (riserva alcalina RA). Per ilvalore normale (24 mM) alterazioni della pCO2 spostano il sistema lungo la“linea del sangue normale” (verde). Alterazioni della RA cambiano ilcomportamento passivo del sangue, linea blu (RA elevata, BE+) e linearossa (RA ridotta, BE-)
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La zona verde indica gli ambiti fisiologicamente accettabili di pCO2 e[HCO3
-]p e la linea verde la linea del sangue normale. Le regioni sopra esotto la linea di [HCO3
-] normale, indicano rispettivamente alcalosi eacidosi metabolica. Le regioni a sinistra e a destra del valore di pCO2
normale, indicano rispettivamente alcalosi e acidosi respiratoria.
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Con [HCO3-]p normali, le alterazioni dell’attività respiratoria determinano variazioni di pCO2
e la risposta passiva del sangue come tampone chimico è rappresentata da spostamenti lungola linea del sangue normale (frecce 1, blu e rossa). Il rapido riequilibrio dell’attivitàrespiratoria e della pCO2, permette il ritorno alle condizioni normali lungo lo stesso percorso.Se persiste la riduzione di pCO2 (alcalosi respiratoria), il sistema ripristina il pH grazie alconsumo di HCO3
- (freccia 2 blu), che sposta il sistema su una curva del sanguecorrispondente a ridotta RA (acidosi metabolica). Se persiste un aumento di pCO2 (acidosirespiratoria), si produce HCO3
- (freccia rossa 2) con spostamento su una curva del sanguecorrispondente a maggiore RA (alcalosi metabolica).
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Acidosi metabolica
In conseguenza di perdita di HCO3- si ha una riduzione della RA, il sistema si sposta su una
curva a ridotta RA (acidosi metabolica, freccia 1). Il meccanismo di compensorespiratorio, (iperventilazione per ridurre la pCO2, e ristabilire il pH), si traduce in unospostamento lungo questa nuova linea (alcalosi respiratoria, freccia 2), ma non permetteun compenso completo, perché la pCO2 non può scendere sotto un certo limite. Solo ilcompenso renale potrà ristabilire la RA (freccia 3).
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1a: Acidosi primaria non respiratoria1b: Compenso respiratorio (iperventilazione, ↓pCO2). Si parla di acidosi non respiratoria completamente o parzialmente compensata se il pH torna o no al valore normale
2a: Alcalosi primaria non respiratoria2b: Compenso respiratorio (ipoventilazione ↑pCO2) sempre incompleta
3a: Acidosi respiratoria primaria3b: compenso renale
4a: Alcalosi respiratoria primaria 4b: Compenso renale
Il diagramma riporta come parametro le curve di pCO2 costante. I punti a sinistra e a destra della banda bianca indicano uno stato di acidosi e di alcalosi
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Criteri diagnostici:
Misurare su campioni di sangue arterioso le grandezze che permettono la distinzione fra alcalosi-acidosi, come fra forme respiratorie e non-respiratorie:
pH, indica se è presente uno squilibrio acido-base
pCO2 permette di distinguere un’alterazione primaria di tipo respiratorio
Eccesso delle basi (BE) (ambito normale da -2.5 a +2.5 mmol/l), permette di riconoscere se siè in presenza di un’alterazione primaria di tiporespiratorio o non respiratorio
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Analisi dei disturbi acido-base semplici
Parametri misurati nel sangue arterioso
Acidosi< 7.4 > 7.4
AlcalosipH
HCO3-
< 24 mEq/l
Metabolica
Compenso respiratorio
pCO2
< 40 mmHg
pCO2
> 40 mmHg
Respiratoria
Compenso renale
HCO3-
> 24 mEq/l
HCO3-
> 24 mEq/lpCO2
< 40 mmHg
Metabolica
pCO2
> 40 mmHg
Respiratoria
Compenso renale
HCO3-
< 24 mEq/l
Compenso respiratorio
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Si può stabilire lacondizione acido-basemisurando la pCO2 eutilizzando il Nomogrammaper la determinazione delBE dai valori di pCO2 e dipH misurati.
La retta che unisce i valoridi pCO2 e di pH misurati,taglia la scala a destra incorrispondenza del valore diBE cercato.
Linee rosse indicano i valoricorrispondenti ad unnormale stato acido-base
Linea blu: pCO2 32 mmHge pH 7.28 BE –11 mmol/ldiagnosi: acidosi non-respiratoria parzialmentecompensata
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Sangue arterioso: pH = 7.35, [HCO3- ] = 16 mEq/l, pCO2
= 30 mmHg
Acidosi metabolica perché:
• pH < 7.4
• [HCO3- ] < 24mEq/l
• pCO2 < 40 mmHg
Analisi risposta compensatoria: Acidosi metabolicacompensata perché pCO2 < 40 mmHg
Diagnosi: Acidosi metabolica semplice, con appropriatarisposta compensatoria respiratoria in atto
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Sangue arterioso: pH = 6.96, [HCO3- ] = 12 mEq/l, pCO2
= 55 mmHg
Acidosi metabolica e respiratoria perché:
• pH < 7.4
• [HCO3- ] < 24mEq/l
• pCO2 > 40 mmHg
Diagnosi: Alterazione mista, potrebbe essere presentein paziente con patologia respiratoria cronica(enfisema) e con una forma gastrointestinale acuta(diarrea)
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Il metodo di Astruppermette di determinare lapCO2 e lo stato acido-basedel sangue.
Si valutano, in due campionidel sangue in esame, i valoridi pH ottenuti dopoequilibrio con miscelegassose a pCO2 note.
Le due coppie di valori pH-pCO2 (A e B) vengonoriportate sul diagramma.
Sulla retta AB si indica ilvalore di pCO2 (C),corrispondente al pHreale del sangue in esame.
L’inserzione della retta conle opportune scale deldiagramma permette inoltredi conoscere laconcentrazione totale dellebasi tampone e il BE
Acidosi non respiratoria,
in parte compensata
Normale